Isolement, identification et v\u00e9rification fonctionnelle des bact\u00e9ries endophytes dans les graines de Huanglian
\nLes graines sont d'importants organes reproducteurs des plantes et rev\u00eatent une grande importance pour la pr\u00e9servation des ressources g\u00e9n\u00e9tiques et la production agricole. Les bact\u00e9ries endophytes sont \u00e9troitement li\u00e9es aux graines et existent dans diff\u00e9rentes parties de la graine (t\u00e9gument, embryon, endosperme) ainsi que tout au long de la croissance et du d\u00e9veloppement de la graine. Les taxons microbiens pr\u00e9sents dans les graines provenant de diff\u00e9rentes sources se chevauchent fortement, les bact\u00e9ries endophytes trouv\u00e9es dans les graines appartenant \u00e0 4 phyla et 131 genres. Parmi eux, les prot\u00e9obact\u00e9ries et les gamma-prot\u00e9obact\u00e9ries sont les groupes dominants dans les diff\u00e9rentes graines, tandis que les Bacillus, Pseudomonas, Bacillus like, Micrococcus, Staphylococcus et Pseudomonas sont les plus communs dans les diff\u00e9rentes graines de plantes. Les bact\u00e9ries endophytes du Danshen, du riz, de la luzerne et d'autres semences sont riches en esp\u00e8ces, portent un grand nombre de g\u00e8nes fonctionnels et favorisent le d\u00e9veloppement des semences par des effets directs ou indirects. Les bact\u00e9ries endophytes pr\u00e9sentes dans les semences ont diverses fonctions physiologiques li\u00e9es au d\u00e9veloppement et \u00e0 la germination des semences. Elles favorisent le d\u00e9veloppement des semences et la croissance des plantes en fixant l'azote, en dissolvant le phosphore, en produisant des hormones v\u00e9g\u00e9tales, de l'ACC d\u00e9saminase, en produisant des transporteurs de fer et en favorisant l'absorption des nutriments. Ils produisent \u00e9galement des antibiotiques, des enzymes hydrolytiques (pectinase, amylase, cellulase, etc.), induisent des m\u00e9canismes de d\u00e9fense et favorisent la transformation des substances \u00e0 l'int\u00e9rieur des graines, r\u00e9duisant ainsi les effets n\u00e9fastes du stress biotique ou abiotique sur les plantes.
\nCoptis chinensis Franch. est une herbe vivace du genre Coptis dans les Ranunculaceae, dont les rhizomes secs sont utilis\u00e9s comme m\u00e9dicaments. Il s'agit de l'une des mati\u00e8res premi\u00e8res de nombreux m\u00e9dicaments traditionnels chinois brevet\u00e9s et de pr\u00e9parations simples, et sa culture artificielle s'\u00e9tend sur une vaste superficie. Toutefois, les graines de Huanglian pr\u00e9sentent des caract\u00e9ristiques morphologiques et physiologiques de post-maturation et n\u00e9cessitent 9 mois de stratification \u00e0 temp\u00e9rature variable apr\u00e8s la chute de la plante pour m\u00fbrir et germer, avec un faible taux de germination. Le fait de ne pas pouvoir r\u00e9sister \u00e0 la d\u00e9shydratation pendant le stockage pose des difficult\u00e9s pour la conservation et le contr\u00f4le de la qualit\u00e9 des graines, ainsi que pour l'introduction et la culture du Huanglian, ce qui affecte le rendement et la qualit\u00e9 des mati\u00e8res m\u00e9dicinales. La recherche m\u00e9tag\u00e9nomique pr\u00e9liminaire du groupe de recherche a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que les graines de Huanglian contiennent de nombreuses bact\u00e9ries endophytes, qui peuvent participer \u00e0 des voies telles que la phosphorylation oxydative, le cycle de l'acide tricarboxylique, le pentose phosphate, la glycolyse, la glucon\u00e9ogen\u00e8se, etc. Ces voies sont \u00e9troitement li\u00e9es au d\u00e9veloppement des graines et \u00e0 la croissance des plantes, et l'on suppose que les micro-organismes peuvent jouer un r\u00f4le dans les processus de post-maturation et de germination des graines de Huanglian.
\nAfin d'explorer plus avant la promotion des bact\u00e9ries endophytes dans les graines de Huanglian, cette \u00e9tude a permis d'obtenir des bact\u00e9ries endophytes cultivables \u00e0 partir de graines de Huanglian par isolement sur plaque. Les bact\u00e9ries endophytes des graines de Huanglian ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9es par l'ARNr 16S et leurs caract\u00e9ristiques de promotion de la croissance, telles que la solubilisation du phosphore, la fixation de l'azote et la production d'IAA, ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9es. La fonction de promotion des bact\u00e9ries endophytes a \u00e9t\u00e9 v\u00e9rifi\u00e9e par des exp\u00e9riences de germination des graines. Afin de s\u00e9lectionner des bact\u00e9ries endophytes b\u00e9n\u00e9fiques pour la maturation et la germination des graines, l'objectif est de fournir une base th\u00e9orique pour r\u00e9v\u00e9ler le m\u00e9canisme de promotion des bact\u00e9ries endophytes des plantes et le m\u00e9canisme de maturation et de germination des graines r\u00e9calcitrantes. En m\u00eame temps, il jette les bases de la recherche et du d\u00e9veloppement de nouveaux engrais microbiens efficaces.<\/p>\n
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Truyens et al. ont constat\u00e9 que Bacillus et Pseudomonas sont des groupes dominants dans les graines de diff\u00e9rentes plantes, tandis que Bacillus, Micrococcus, Staphylococcus, Pseudomonas et Acinetobacter sont \u00e9galement tr\u00e8s courants dans les bact\u00e9ries endophytes des graines. Cette \u00e9tude a utilis\u00e9 les graines de Huanglian comme objet et a isol\u00e9 et identifi\u00e9 29 bact\u00e9ries endophytes r\u00e9parties en 13 genres, parmi lesquelles les bact\u00e9ries dominantes \u00e9taient Bacillus et Pseudomonas oligotrophiques. Les recherches sur les caract\u00e9ristiques de promotion de la croissance des graines de Huanglian montrent que les bact\u00e9ries endophytes ont pour fonctions de produire de l'IAA, de solubiliser le phosphore, de fixer l'azote et de produire des transporteurs de fer. Certaines bact\u00e9ries endophytes ont \u00e9galement des fonctions multiples de promotion de la croissance, comme Ba Toyonensis ZZ-4 qui peut produire de l'IAA et des transporteurs de fer, tandis que Pr. megaterium ZZ-24 peut produire de l'IAA et a une fonction de solubilisation du phosphore. L'exp\u00e9rience de germination des graines a \u00e9galement confirm\u00e9 que les bact\u00e9ries endophytes des graines de Huanglian ayant des fonctions de promotion de la croissance sont principalement r\u00e9parties dans le genre Bacillus. Les r\u00e9sultats des recherches de Gagne Bourgue et al. ont montr\u00e9 que Bacillus subtilis a les caract\u00e9ristiques de produire de l'IAA, des cytokinines et de solubiliser le phosphore. Lu et al. ont d\u00e9termin\u00e9 que Bacillus subtilis BN7 \u00e0 Boju peut hydrolyser le phosphore, le potassium et l'IAA. Par cons\u00e9quent, le genre Bacillus peut jouer un r\u00f4le important dans le processus de post-maturation et de germination des graines de Huanglian, et a une grande valeur de d\u00e9veloppement et d'utilisation dans la production agricole.
\nLe phosphore existe dans le sol sous forme de phosphore inorganique insoluble et de phosphore organique. Seule une petite partie du phosphore est soluble dans le sol et peut \u00eatre absorb\u00e9e et utilis\u00e9e par les plantes. Les bact\u00e9ries endophytes des plantes qui ont la capacit\u00e9 de dissoudre le phosphore peuvent convertir le phosphore difficilement absorbable par les plantes en formes facilement absorbables, ce qui favorise la croissance et le d\u00e9veloppement des plantes. Pseudomonas brassicacearum H9, isol\u00e9e par Xie et al. dans le sol rhizosph\u00e9rique des plantes, est une bact\u00e9rie \u00e0 forte activit\u00e9 de solubilisation du phosphate. Sa suspension bact\u00e9rienne favorise consid\u00e9rablement la germination des graines de bl\u00e9 et de concombre. Xu et al. ont isol\u00e9 trois bact\u00e9ries endophytes capables de produire de l'IAA \u00e0 partir de graines de tomate et de riz, qui colonisent les racines, les tiges et les feuilles de plantes telles que la tomate, le riz, le colza et le radis, et dont les effets sur la croissance des plantules sont plus ou moins marqu\u00e9s. Khalaf et al. ont obtenu 56 bact\u00e9ries endophytes capables de s\u00e9cr\u00e9ter de l'auxine \u00e0 partir de graines de melon, Bacillus et Escherichia \u00e9tant les genres dominants. La gamme de s\u00e9cr\u00e9tion d'IAA par les bact\u00e9ries endophytes capables de produire de l'auxine dans les graines de sesbania est comprise entre 1,29 et 25,47 mg\/L. Ba. velezensis SC60 a la production d'IAA la plus \u00e9lev\u00e9e et favorise de mani\u00e8re significative le d\u00e9veloppement des racines embryonnaires et am\u00e9liore la vitalit\u00e9 des graines. Six bact\u00e9ries endophytes capables de s\u00e9cr\u00e9ter de l'IAA ont \u00e9t\u00e9 obtenues dans cette exp\u00e9rience, parmi lesquelles ZZ-6, ZZ-21, ZZ-24 et ZZ-29 ont s\u00e9cr\u00e9t\u00e9 plus de 100mg\/L de Pr. Ces bact\u00e9ries peuvent \u00e0 la fois dissoudre le phosphore et produire beaucoup d'IAA. La bact\u00e9rie Megaterium ZZ-24 a un effet promoteur significatif sur la croissance des graines de Huanglian. Une exploration plus pouss\u00e9e des diverses caract\u00e9ristiques de promotion de la croissance des bact\u00e9ries endophytes dans les graines et l'excavation des bact\u00e9ries endophytes multifonctionnelles aideront \u00e0 \u00e9lucider le m\u00e9canisme des bact\u00e9ries endophytes dans le d\u00e9veloppement et la germination des graines.
\nIl existe diverses bact\u00e9ries endophytes qui favorisent la croissance des graines de Huanglian, et les bact\u00e9ries dominantes sont principalement r\u00e9parties dans le genre Bacillus, qui peut dissoudre le phosphore et produire beaucoup d'IAA dans le Pr Megaterium ZZ-24 a une bonne capacit\u00e9 \u00e0 promouvoir la croissance des graines de Huanglian, ce qui indique son potentiel pour la recherche et le d\u00e9veloppement. Les bact\u00e9ries endophytes ayant de multiples capacit\u00e9s de promotion de la croissance peuvent jouer un r\u00f4le dans le processus de post-maturation \u00e0 long terme des graines de Huanglian, ce qui peut \u00eatre un facteur important pour que les graines de Huanglian ach\u00e8vent la post-maturation et germent avec succ\u00e8s.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Isolation, identification, and functional verification of endophytic bacteria in Huanglian seeds Seeds are important reproductive organs of plants and have significant importance in the preservation of germplasm resources and agricultural production. Endophytic bacteria are closely related to seeds and exist in different parts of the seed (seed coat, embryo, endosperm) as well as throughout the […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n